第2講機(jī)械波考試標(biāo)準(zhǔn)知識內(nèi)容必考要求加試要求說明波的形成和傳播b1.不要求研究縱波的形成過程.2.不要求掌握振動圖象與波的圖象之間的相互轉(zhuǎn)換.3.不要求定量計算有關(guān)波的干涉問題.4.不要求推導(dǎo)接收頻率與波源頻率的關(guān)系式.5.不要求用惠更斯原理證明波的反射定律和波的折射定律.波的圖象b波長、頻率和波速c波的衍射和干涉b多普勒效應(yīng)b惠更斯原理b一、波的形成和傳播1.產(chǎn)生條件(1)有波源.(2)有介質(zhì)，如空氣、水、繩子等.2.傳播特點(1)傳播振動形式、能量和信息.(2)質(zhì)點不隨波遷移.(3)介質(zhì)中各質(zhì)點振動頻率、振幅、起振方向等都與波源相同.(4)一個周期內(nèi)，質(zhì)點完成一次全振動，通過的路程為4A，位移為0.自測1(多選)下列有關(guān)機(jī)械振動和機(jī)械波的說法中正確的是()A.某物體做機(jī)械振動，它周圍的介質(zhì)中就一定產(chǎn)生機(jī)械波B.波源停止振動后，已形成的機(jī)械波仍能在介質(zhì)中繼續(xù)傳播C.機(jī)械波傳播的只是機(jī)械振動的形式和能量，參與波動的質(zhì)點并不隨波遷移D.振動是變速的，波動是勻速的答案ABC二、波的圖象1.波的圖象波的圖象反映了在某時刻介質(zhì)中的各質(zhì)點離開平衡位置的位移情況，圖象的橫軸表示各質(zhì)點的平衡位置，縱軸表示該時刻各質(zhì)點的位移，如圖1所示.圖12.圖象的應(yīng)用(1)直接讀取振幅A和波長，以及該時刻各質(zhì)點的位移.(2)確定某時刻各質(zhì)點加速度的方向，并能比較其大小.(3)結(jié)合波的傳播方向可確定各質(zhì)點的振動方向或由各質(zhì)點的振動方向確定波的傳播方向.三、波長、頻率和波速1.波長：在波動中，振動相位總是相同的兩個相鄰質(zhì)點間的距離.2.頻率f：在波動中，介質(zhì)中各質(zhì)點的振動頻率都是相同的，都等于波源的振動頻率.3.波速v、波長和頻率f、周期T的關(guān)系(1)公式：vf.(2)機(jī)械波的速度大小由介質(zhì)決定，與機(jī)械波的頻率無關(guān).自測2(多選)關(guān)于公式vf的理解，正確的是()A.vf適用于一切波B.由vf知，f增大，則波速v也增大C.v、f三個量中，對同一列波來說，在不同介質(zhì)中傳播時保持不變的只有fD.由vf知，波長是4 m的聲音為波長是2 m的聲音傳播速度的2倍答案AC四、波的干涉和衍射多普勒效應(yīng)1.波的干涉和衍射波的干涉波的衍射條件兩列波的頻率必須相同明顯條件：障礙物或孔的尺寸比波長小或相差不多現(xiàn)象形成加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)相互隔開的穩(wěn)定的干涉圖樣波能夠繞過障礙物或孔繼續(xù)傳播2.多普勒效應(yīng)(1)條件：聲源和觀察者之間有相對運動.(2)現(xiàn)象：觀察者感到頻率發(fā)生變化.(3)實質(zhì)：聲源頻率不變，觀察者接收到的頻率變化.自測3(多選)以下關(guān)于波的衍射的說法，正確的是()A.波遇到障礙物時，一定會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象B.當(dāng)障礙物的尺寸比波長大得多時，會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象C.當(dāng)孔的大小比波長小時，會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象D.通常講話產(chǎn)生的聲波，經(jīng)過尺寸為1 m左右的障礙物時會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象答案CD命題點一機(jī)械波的傳播和圖象1.波的圖象特點(1)質(zhì)點振動nT(波傳播n)時，波形不變.(2)在波的傳播方向上，當(dāng)兩質(zhì)點平衡位置間的距離為n(n1,2,3)時，它們的振動步調(diào)總相同；當(dāng)兩質(zhì)點平衡位置間的距離為(2n1)(n0,1,2,3)時，它們的振動步調(diào)總相反.(3)波源質(zhì)點的起振方向決定了它后面的質(zhì)點的起振方向，各質(zhì)點的起振方向與波源的起振方向相同.2.判斷波的傳播方向與質(zhì)點的振動方向的三種常見方法(1)上下坡法：沿波的傳播方向，上坡時質(zhì)點向下振動，下坡時質(zhì)點向上振動，如圖2甲所示.圖2(2)同側(cè)法：波形圖上某點表示傳播方向和振動方向的箭頭在圖線同側(cè)，如圖乙所示.(3)微平移法：將波形圖沿傳播方向平移x(x)，再由x軸上某一位置的兩波形曲線上的點來判定，如圖3所示.圖3例1(多選)(2017·浙江4月選考·15)一列向右傳播的簡諧橫波，當(dāng)波傳到x2.0 m處的P點時開始計時，該時刻波形如圖4所示.t0.9 s時觀測到質(zhì)點P第三次到達(dá)波峰位置.下列說法正確的是()圖4A.波速為0.5 m/sB.經(jīng)1.4 s質(zhì)點P運動的路程為70 cmC.t1.6 s時，x4.5 m處的質(zhì)點Q第三次到達(dá)波谷D.與該波發(fā)生干涉的另一列簡諧橫波的頻率一定為2.5 Hz答案BCD解析根據(jù)同側(cè)法可知，起振方向為豎直向上.P點第三次到達(dá)波峰即(2)T0.9 s，T0.4 s，所以波速v5 m/s，所以A選項錯誤.1.4 s3.5T，每個周期路程為20 cm，所以B正確.經(jīng)過t s0.5 s，波傳到Q點，再經(jīng)過2.75T即1.1 s后Q第三次到達(dá)波谷，選項C正確.要發(fā)生干涉現(xiàn)象，另外一列波的頻率一定與該波相同，即2.5 Hz，選項D正確.變式1(多選)(2017·浙江名校協(xié)作體模擬)如圖5所示是某繩波形成過程的示意圖，1、2、3、4為繩上的一系列等間距的質(zhì)點，繩處于水平方向.質(zhì)點1在外力作用下沿豎直方向做簡諧運動，帶動2、3、4各個質(zhì)點依次上下振動，把振動從繩的左端傳到右端.t0時質(zhì)點1開始豎直向上運動，經(jīng)過四分之一周期，質(zhì)點5開始運動.下列判斷正確的是()圖5A.質(zhì)點5開始振動時的運動方向向上B.t時質(zhì)點6的加速度方向向上C.t時質(zhì)點10的運動方向向下D.tT時質(zhì)點17開始運動答案AD解析經(jīng)過T時，質(zhì)點1從平衡位置運動到波峰，此時質(zhì)點5剛開始振動，由于后一個質(zhì)點重復(fù)前一個質(zhì)點的振動，質(zhì)點1開始時豎直向上振動，故質(zhì)點5開始振動時也是豎直向上振動，故A正確；經(jīng)過t質(zhì)點1回到平衡位置，質(zhì)點9開始向上振動，質(zhì)點6在平衡位置上方，所以加速度的方向向下，故B錯誤；t時質(zhì)點1振動到負(fù)的最大位移處，質(zhì)點13開始振動，513之間的質(zhì)點在平衡位置上方，913之間的質(zhì)點處于“下坡路”上，振動方向都向上，故C錯誤；tT時質(zhì)點17開始運動，故D正確.變式2(多選)(2017·溫州市十校高三期末)在O點有一波源，t0時刻開始向上振動，形成向右傳播的一列橫波，t14 s時，距離O點為3 m的A點第一次達(dá)到波峰；t27 s時，距離O點為4 m的B點第一次達(dá)到波谷，則以下說法正確的是()A.該橫波的波長為4 mB.該橫波的周期為2 sC.該橫波的波速為1 m/sD.距離O點6 m的質(zhì)點第一次開始向上振動的時刻為6 s末答案ACD解析設(shè)波從O點傳到A點的時間為t，由于波是勻速傳播的，則波從O點傳到B點的時間為t，A、B兩點起振的方向均向上，由題意知t1tT4 st2tT7 s聯(lián)立解得，T4 s，t3 s波速為v m/s1 m/s波長vT4 m.故B錯誤，A、C正確.距離O點6 m的質(zhì)點第一次開始向上振動的時刻為6 s末，D正確.變式3(多選)(2017·紹興市選考模擬)一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，在t0時刻的波形如圖6所示.已知波的傳播速度為1 m/s，下列說法正確的是()圖6A.此時P質(zhì)點正向y軸正方向運動B.經(jīng)過0.1 s，P、Q兩質(zhì)點的位移可能相同C.經(jīng)過0.2 s，Q質(zhì)點運動的路程為30 cmD.經(jīng)過0.4 s，P質(zhì)點向x軸正方向移動了40 cm答案AC解析波沿x軸正方向傳播，由題圖波形圖可知，質(zhì)點P沿y軸正方向運動，質(zhì)點Q沿y軸負(fù)方向運動，經(jīng)過0.1 s它們的位移方向不同，位移不同，故A正確，B錯誤；質(zhì)點的振幅為15 cm，波長40 cm0.4 m，則波的周期：T s0.4 s，經(jīng)過t0.2 sT，質(zhì)點的路程為：15×2 cm30 cm，故C正確；在波的傳播過程中，質(zhì)點只在平衡位置附近振動并不隨波的傳播方向遷移，因此，經(jīng)過0.4 s，P質(zhì)點向x軸正方向移動的距離為0，故D錯誤.命題點二振動圖象和波的圖象1.兩種圖象的比較圖象類型振動圖象波的圖象研究對象一振動質(zhì)點沿波傳播方向上所有質(zhì)點研究內(nèi)容一質(zhì)點的位移隨時間的變化規(guī)律某時刻所有質(zhì)點的空間分布規(guī)律圖象物理意義表示某質(zhì)點各個時刻的位移表示某時刻各質(zhì)點的位移圖象信息(1)質(zhì)點振動周期(2)質(zhì)點振幅(3)各時刻質(zhì)點位移(4)各時刻速度、加速度方向(1)波長、振幅(2)任意一質(zhì)點在該時刻的位移(3)任意一質(zhì)點在該時刻的加速度方向(4)傳播方向、振動方向的互判2.“一分、一看、二找”巧解波的圖象與振動圖象綜合類問題(1)分清振動圖象與波的圖象.只要看清橫坐標(biāo)即可，橫坐標(biāo)為x則為波的圖象，橫坐標(biāo)為t則為振動圖象.(2)看清橫、縱坐標(biāo)的單位.尤其要注意單位前的數(shù)量級.(3)找準(zhǔn)波的圖象對應(yīng)的時刻.(4)找準(zhǔn)振動圖象對應(yīng)的質(zhì)點.例2(多選)如圖7甲為一列簡諧橫波在t0.10 s時刻的波形圖，P是平衡位置為x1 m處的質(zhì)點，Q是平衡位置為x4 m處的質(zhì)點，圖乙為質(zhì)點Q的振動圖象，則()圖7A.t0.15 s時，質(zhì)點Q的加速度達(dá)到正向最大B.t0.15 s時，質(zhì)點P的運動方向沿y軸負(fù)方向C.從t0.10 s到t0.25 s，該波沿x軸正方向傳播了6 mD.從t0.10 s到t0.25 s，質(zhì)點P通過的路程為30 cm答案AB解析由題圖乙看出，t0.15 s時，質(zhì)點Q位于負(fù)方向的最大位移處，而簡諧運動的加速度大小與位移大小成正比，方向與位移方向相反，所以加速度為正向最大值，A項正確；由題圖乙看出，簡諧運動的周期T0.20 s，t0.10 s時，質(zhì)點Q的速度方向沿y軸負(fù)方向，由題圖甲可以看出，波的傳播方向應(yīng)該沿x軸負(fù)方向，C項錯誤；因題圖甲是t0.10 s時的波形，所以t0.15 s時，經(jīng)歷了0.05 s的時間，題圖甲的波形向x軸負(fù)方向平移了2 m的距離，如圖所示，因波向x軸負(fù)方向傳播，則此時P點的運動方向沿y軸負(fù)方向，B項正確；由題圖甲可以看出，由于t0.10 s時質(zhì)點P不處于平衡位置或最大位移處，故從t0.10 s到t0.25 s，質(zhì)點P通過的路程不為30 cm，D項錯誤.變式4(多選)一列橫波某時刻的波形如圖8甲所示，圖乙表示介質(zhì)中某質(zhì)點此后一段時間內(nèi)的振動圖象，下列說法正確的是()圖8A.若波沿x軸正方向傳播，圖乙為L點的振動圖象B.若波沿x軸正方向傳播，圖乙為M點的振動圖象C.若波沿x軸負(fù)方向傳播，圖乙為L點的振動圖象D.若波沿x軸負(fù)方向傳播，圖乙為N點的振動圖象答案AD變式5(多選)如圖9甲所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t0時刻的波形圖，P是離原點x12 m的一個介質(zhì)質(zhì)點，Q是離原點x24 m的一個介質(zhì)質(zhì)點，此時離原點x36 m的介質(zhì)質(zhì)點剛要開始振動.圖乙是該簡諧波傳播方向上的某一質(zhì)點的振動圖象(計時起點相同).由此可知()圖9A.這列波的周期T3 sB.這列波的傳播速度v2 m/sC.這列波的波源起振方向為向上D.圖乙可能是圖甲中質(zhì)點Q的振動圖象答案BD變式6(多選)(2017·溫州市九校高三上學(xué)期期末)一列簡諧橫波，在t0.6 s時刻波的圖象如圖10甲所示，波上A質(zhì)點的振動圖象如圖乙所示，則以下說法正確的是()圖10A.這列波沿x軸正方向傳播B.從t0.6 s開始，質(zhì)點P比質(zhì)點Q晚0.4 s回到平衡位置C.從t0.6 s開始，緊接著的t0.6 s時間內(nèi)，A質(zhì)點通過的路程是10 mD.若傳播過程中遇到一個尺寸為10 m的障礙物，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象答案AD解析由題圖乙讀出t0.6 s時刻質(zhì)點A的速度方向為沿y軸負(fù)方向，由題圖甲判斷出波的傳播方向為沿x軸正方向.故A正確；圖示時刻質(zhì)點P沿y軸正方向運動，質(zhì)點Q沿y軸負(fù)方向運動，所以質(zhì)點P比質(zhì)點Q早0.4 s回到平衡位置，故B錯誤；t0.6 s0.5T，所以從t0.6 s開始，緊接著的t0.6 s時間內(nèi)，P質(zhì)點通過的路程是4 m，不是10 m，故C錯誤.由于該波的波長為20 m，則若該波在傳播過程中遇到一個尺寸為10 m的障礙物時，能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，故D正確.命題點三波傳播的多解問題1.波動問題多解的主要因素(1)周期性時間周期性：時間間隔t與周期T的關(guān)系不明確.空間周期性：波傳播的距離x與波長的關(guān)系不明確.(2)雙向性傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定.振動方向雙向性：質(zhì)點振動方向不確定.2.解決波的多解問題的思路一般采用從特殊到一般的思維方法，即找出一個周期內(nèi)滿足條件的關(guān)系t或x，若此關(guān)系為時間，則tnTt(n0,1,2，)；若此關(guān)系為距離，則xnx(n0,1,2，).例3(多選)如圖11所示，簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿直線傳播，P、Q是傳播方向上相距10 m的兩質(zhì)點，波先傳到P，當(dāng)波傳到Q開始計時，P、Q兩質(zhì)點的振動圖象如圖17所示.則()圖11A.質(zhì)點Q開始振動的方向沿y軸正方向B.該波從P傳到Q的時間可能為7 sC.該波的傳播速度可能為2 m/sD.該波的波長可能為6 m答案AD解析由題圖可知，質(zhì)點Q的起振方向沿y軸正方向，選項A正確；簡諧橫波的傳播方向從P到Q，由題圖可知，周期T6 s，從P傳到Q的時間t(4nT) s(n0,1,2，)，即t4 s,10 s,16 s，所以選項B錯誤；由v m/s m/s(n0,1,2，)，速度v可能為2.5 m/s,1 m/s，0.625 m/s，所以選項C錯誤；同理，該波的波長vT，波長可能為15 m,6 m,3.75 m，所以選項D正確.變式7(多選)(2017·湖州市高三上學(xué)期期末)一簡諧橫波沿x軸傳播，如圖12，軸上a、b兩質(zhì)點相距12 m，t0時a質(zhì)點位于波峰，b質(zhì)點位于波谷；t0.5 s時，a質(zhì)點位于波谷，b質(zhì)點位于波峰.下列判斷正確的是()圖12A.波一定沿x軸正方向傳播B.波長可能是8 mC.周期可能是0.2 sD.波速一定是24 m/s答案BC解析由題意可知波的傳播方向是不確定的，故A錯誤；若a點為波峰，b點為波谷，則x12 m(n)(n0、1、2、3)，則得 m，故的可能值有24 m、8 m，故B正確；同理，對應(yīng)的周期可能有：t0.5 s(k)T(k0、1、2、3)，T s，則T的可能值有1 s、 s、0.2 s，故C正確；波速可能為v m/s(n0、1、2、3，k0、1、2、3)，當(dāng)n0，k0時，v24 m/s，波速可能是24 m/s，D錯誤.變式8(多選)一列橫波沿直線傳播，在波的傳播方向上有A、B兩點.在t時刻A、B兩點間形成如圖13甲所示波形，在(t3 s)時刻A、B兩點間形成如圖乙所示波形，已知A、B兩點間距離a9 m，則以下說法中正確的是()圖13A.若周期大于4 s，波可能向右傳播B.若周期為4 s，波一定向右傳播C.若波速為8.5 m/s，波一定向左傳播D.該波波速可能的最小值為0.5 m/s答案BCD解析若波向右傳播，3 s(n)T1(n0,1,2，)，T1 s；若波向左傳播，3 s(n)T2(n0,1,2，)，T2 s由于n是整數(shù)，當(dāng)n0，T14 s時，波向右傳播，而波向右傳播的周期T14 s.故A錯誤，B正確.由題圖知波長6 m，若波速為8.5 m/s，波傳播的距離為xvt8.5×3 m25.5 m4，根據(jù)波形的平移，波一定向左傳播.故C正確.波向左傳播且n0時，周期最大，為T212 s，該波波速可能的最小值為v m/s0.5 m/s.故D正確.命題點四波的干涉、衍射和多普勒效應(yīng)1.加強(qiáng)點和減弱點的判斷：疊加區(qū)域某質(zhì)點的振動是加強(qiáng)的還是減弱的，取決于該點到兩相干波源的距離之差x.某點到兩波源的距離之差等于波長的整數(shù)倍，即xn(n0,1,2，)，則振動加強(qiáng)；距離之差等于半波長的奇數(shù)倍，即x(2n1)(n0,1,2，)，則振動減弱.2.波的干涉的兩點提醒：(1)干涉時，振動加強(qiáng)區(qū)域或振動減弱區(qū)域的空間位置是不變的，不隨時間變化.(2)干涉時，加強(qiáng)的點只是振幅大了，并非任一時刻的位移都大；減弱的點只是振幅小了，也并非任一時刻的位移都最小.3.波的衍射的三點注意：(1)并非只有縫、孔或障礙物很小時才會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，明顯衍射的條件是縫、孔或障礙物的尺寸與波長相比小或相差不多，而不是要求縫、孔或障礙物一定要小.(2)任何波都能發(fā)生衍射現(xiàn)象，衍射不需要條件.(3)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象需要一定的條件.例4(多選)如圖14所示為兩列相干波某時刻的波峰和波谷位置，實線表示波峰，虛線表示波谷，相鄰實線與虛線間的距離為0.2 m，波速為1 m/s，在圖示范圍內(nèi)可以認(rèn)為這兩列波的振幅均為1 cm，C點是B、D兩點連線的中點，則()圖14A.圖示時刻A、B兩點的高度差為2 cmB.圖示時刻C點正處在平衡位置且向上運動C.F點到兩波源的路程差為零D.經(jīng)0.1 s，A點的位移為零答案BD解析A、B兩點為振動加強(qiáng)點，兩點振幅均為2 cm，兩點高度差為4 cm，故A錯誤；C點為B、D兩點連線的中點，所以C點處在平衡位置，又因D點離波源較近，所以C點正向上運動，B正確；F點為振動減弱點，它到兩波源的路程之差應(yīng)為半波長的奇數(shù)倍，故C錯誤；由v知T s0.4 s，經(jīng)t0.1 s，A點由波峰回到平衡位置，位移不為零，D正確.變式9(多選)圖15中S為在水面上振動的波源，M、N是水面上的兩塊擋板，其中N板可以上下移動，兩板中間有一狹縫，此時測得A處水面沒有振動，為使A處水面也能發(fā)生振動，可采用的方法是()圖15A.使波源的頻率增大B.使波源的頻率減小C.移動N使狹縫的間距增大D.移動N使狹縫的間距減小答案BD解析使狹縫滿足明顯衍射的條件即可，或?qū)ⅹM縫間距變小，或?qū)⒉ㄩL變大，B、D正確.變式10(多選)(2017·湖州市期末考試)火車上有一個聲源發(fā)出頻率一定的樂音.當(dāng)火車靜止、觀察者也靜止時，觀察者聽到并記住了這個樂音的音調(diào).以下情況中，觀察者聽到這個樂音的音調(diào)比原來降低的是()A.觀察者靜止，火車向他駛來B.觀察者靜止，火車離他駛?cè).火車靜止，觀察者乘汽車向著火車運動D.火車靜止，觀察者乘汽車遠(yuǎn)離火車運動答案BD解析當(dāng)觀察者遠(yuǎn)離聲源時，觀察者聽到聲源發(fā)出的樂音的頻率變低，即音調(diào)變低，反之音調(diào)變高，選項A、C錯誤，B、D正確.1.(多選)關(guān)于機(jī)械振動與機(jī)械波說法正確的是()A.機(jī)械波的頻率等于振源的振動頻率B.機(jī)械波的傳播速度與振源的振動速度相等C.質(zhì)點振動的方向總是垂直于波傳播的方向D.在一個周期內(nèi)，沿著波的傳播方向，振動在介質(zhì)中傳播一個波長的距離答案AD解析機(jī)械波的頻率等于振源的振動頻率，A正確；波的傳播速度與質(zhì)點振動速度沒有直接關(guān)系，B錯誤；只有橫波中質(zhì)點振動的方向才總是垂直于波傳播的方向，在縱波中質(zhì)點振動方向與波的傳播方向在同一條直線上，C錯誤；機(jī)械波在傳播過程中，根據(jù)公式vT，在一個周期內(nèi)，沿著波的傳播方向，振動在介質(zhì)中傳播一個波長的距離，D正確.2.(多選)以下說法中正確的是()A.波的衍射現(xiàn)象必須具備一定的條件，否則不可能發(fā)生衍射現(xiàn)象B.要觀察到水波明顯的衍射現(xiàn)象，必須使狹縫的寬度遠(yuǎn)大于水波波長C.波長越長的波，越容易發(fā)生明顯的衍射D.只有波才有衍射現(xiàn)象答案CD解析衍射是波特有的現(xiàn)象，即任何波都會發(fā)生衍射現(xiàn)象，只不過存在明顯與不明顯的差別而已，只有當(dāng)障礙物或孔的尺寸跟波長差不多或者比波長小時，才會觀察到明顯的衍射現(xiàn)象.選項C、D正確.3.(多選)兩列振動方向相同、振幅分別為A1和A2的相干簡諧橫波相遇.下列說法正確的是()A.波峰與波谷相遇處質(zhì)點的振幅為|A1A2|B.波峰與波峰相遇處質(zhì)點離開平衡位置的位移始終為A1A2C.波峰與波谷相遇處質(zhì)點的位移總是小于波峰與波峰相遇處質(zhì)點的位移D.波峰與波峰相遇處質(zhì)點的振幅一定大于波峰與波谷相遇處質(zhì)點的振幅答案AD解析波峰與波谷相遇時，振幅相消，故實際振幅為|A1A2|，故選項A正確；波峰與波峰相遇處，質(zhì)點的振幅最大，合振幅為A1A2，但此處質(zhì)點仍處于振動狀態(tài)中，其位移隨時間按正弦規(guī)律變化，故選項B錯誤；振動減弱點和加強(qiáng)點的位移隨時間按正弦規(guī)律變化，選項C錯誤；波峰與波峰相遇時振動加強(qiáng)，波峰與波谷相遇時振動減弱，加強(qiáng)點的振幅大于減弱點的振幅，故選項D正確.4.(多選)下列關(guān)于多普勒效應(yīng)的說法正確的是()A.彩超測血流速度是利用超聲波的多普勒效應(yīng)B.交警經(jīng)常利用超聲波的多普勒效應(yīng)測量行進(jìn)中車輛的速度，來判斷車輛是否超速C.雷達(dá)定位是利用電磁波的多普勒效應(yīng)D.多普勒效應(yīng)是指波源與觀察者互相靠近或遠(yuǎn)離時，接收到波的頻率發(fā)生了變化的現(xiàn)象答案ABD5.(多選)某同學(xué)漂浮在海面上，雖然水面波正平穩(wěn)地以1.8 m/s的速率向著海灘傳播，但他并不向海灘靠近.該同學(xué)發(fā)現(xiàn)從第1個波峰到第10個波峰通過身下的時間間隔為15 s.下列說法正確的是()A.水面波是一種機(jī)械波B.該水面波的頻率為6 HzC.該水面波的波長為3 mD.水面波沒有將該同學(xué)推向岸邊，是因為波傳播時能量不會傳遞出去答案AC解析水面波是機(jī)械振動在水面上的傳播，是一種典型的機(jī)械波，A對；從第1個波峰到第10個波峰中經(jīng)歷了9個波形，時間間隔為15 s，所以其振動周期為T s s，頻率為0.6 Hz，B錯；其波長vT1.8 m/s× s3 m，C對；波中的質(zhì)點都上下振動，不隨波遷移，但是能量隨著波的向前傳播而傳遞出去，D錯.6.(多選)(2017·嘉興市期末測試)周期為2.0 s的簡諧橫波沿x軸傳播，該波在某時刻的波動圖象如圖1所示，此時質(zhì)點P正沿y軸正方向運動.則該波()圖1A.波長為2 mB.波速v2 m/sC.沿x軸負(fù)方向傳播D.質(zhì)點P在1 s時間里沿波的傳播方向前進(jìn)2 m答案AC解析由題圖可得，這列波的波長為2 m，波速v1 m/s，選項A正確，B錯誤；根據(jù)P點此時沿y軸正方向運動，可得這列波沿x軸負(fù)方向傳播，選項C正確；質(zhì)點并不隨波遷移，選項D錯誤.7.(多選)(2017·杭州四中開學(xué)考試)一簡諧橫波以4 m/s的波速沿x軸正方向傳播.已知t0時的波形如圖2所示，則()圖2A.波的周期為1 sB.x0處的質(zhì)點在t0時向y軸負(fù)方向運動C.x0處的質(zhì)點在t0.25 s時速度為0D.x0處的質(zhì)點在t0.25 s時速度值最大答案AB解析由波的圖象可知，波長4 m，周期T s1 s，A正確；因為波沿x軸正方向傳播，前邊質(zhì)點要帶動后邊質(zhì)點，振動波峰左側(cè)的質(zhì)點向y軸負(fù)方向運動，B正確；t0.25 s為，故x0處的質(zhì)點運動到平衡位置以下，速度既不最大也不為零，C、D錯誤.8.(多選)(2017·嘉興一中期末)如圖3所示，S1、S2是弦線兩端的兩個波源，它們的振動周期都為T，振幅都為A，某時刻S1發(fā)出的波恰好傳到C，S2發(fā)出的波恰好傳到A，圖中只畫出了此時刻兩列波在AC部分的疊加波形，S1A間、S2C間波形沒有畫出，下列說法正確的是()圖3A.A、B、C三點是振動減弱點B.A、C是振動減弱點，B是振動加強(qiáng)點，振幅為2AC.再經(jīng)過，AC間的波形是一條直線D.再經(jīng)過，AC間的波形不是一條直線答案AC解析由題圖看出，兩列波同時開始傳播，由波形可知，S1開始振動方向向下，S2開始振動方向向上，所以題圖中A、B、C三點都是振動減弱點，振幅都為零.故A正確，B錯誤.畫出再經(jīng)過后，兩列波單獨傳播時的波形，如圖所示，AC間合振動的位移都是零，疊加后AC間的波形是一條直線.故C正確，D錯誤.9.(多選)(2017·紹興一中期末)一列簡諧波沿x軸正方向傳播，在某一時刻波形圖如圖4所示，已知P點振動周期為0.5 s，由此可以判斷出()圖4A.此時P點加速度正在增大B.該波波速為8 m/sC.離坐標(biāo)原點為11 m的Q點先沿y軸負(fù)方向運動D.從此時刻算起，t1.125 s時Q點第一次達(dá)到波峰答案BC解析簡諧橫波沿x軸正方向傳播， 則P點此時刻向平衡位置振動，加速度正在減小.故A錯誤.由題圖得，波長4 m，波速為v m/s8 m/s.故B正確；根據(jù)波形的平移法判斷可知此刻E點的振動方向沿y軸負(fù)方向，則Q點開始振動方向必定沿y軸負(fù)方向.故C正確；此時x0處是波峰，Q點第一次達(dá)到波峰需要t s1.375 s，故D錯誤.10.(多選)(2017·金華市高三上學(xué)期期末)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t0時刻的波形如圖5所示，介質(zhì)中質(zhì)點A的平衡位置在距坐標(biāo)原點8 cm處，質(zhì)點B的平衡位置在距坐標(biāo)原點16 cm處，從該圖象對應(yīng)時刻算起，當(dāng)質(zhì)點A的運動狀態(tài)與圖示時刻質(zhì)點B的運動狀態(tài)相同，所需的最短時間為0.12 s，則()圖5A.該簡諧橫波的頻率為5 HzB.從圖示時刻起，質(zhì)點A比質(zhì)點B先回到平衡位置C.介質(zhì)中平衡位置距坐標(biāo)原點20 cm處質(zhì)點的振動方程為y10sin (10t) cmD.當(dāng)該波傳播中遇到寬度為20 m障礙物時能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象答案AC解析使A點與B點的運動狀態(tài)相同的最短時間，則應(yīng)是平衡位置為4 cm的點的波形平移到A點，即相當(dāng)于波間傳播12 cm，則波速v m/s1 m/s，由vf可知，f Hz5 Hz，故A正確；波沿x軸正方向傳播，則A點向下振動，B點向上振動，由題圖可知，B應(yīng)先回到平衡位置，故B錯誤；由波形圖可知，波的振幅為10 cm,20 cm處的點，其振動方程為：y10sin (10t) cm，故C正確；波的波長為20 cm，遠(yuǎn)小于障礙物的尺寸，故不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故D錯誤.11.(多選)(2017·稽陽聯(lián)誼學(xué)校聯(lián)考)如圖6所示為沿x軸正方向傳播的一列簡諧橫波在某時刻的波形圖，其波速為200 m/s，則下列說法正確的是()圖6A.從圖示時刻開始，經(jīng)0.01 s質(zhì)點a通過的路程為40 cm，此時相對平衡位置的位移為零B.圖中質(zhì)點b的加速度在增大C.從圖示時刻開始，經(jīng)0.01 s質(zhì)點b位于平衡位置上方，并向上做減速運動D.若要產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，該波所遇到障礙物的尺寸一定小于4 m答案BC解析根據(jù)題意知，該簡諧波的波長為4 m，波速為200 m/s，則周期為0.02 s，從圖示時刻開始，經(jīng)0.01 s質(zhì)點a通過的路程為40 cm，此時相對平衡位置的位移為20 cm，選項A錯誤；該波沿x軸正方向傳播，圖示時刻質(zhì)點b正向y軸負(fù)方向運動，加速度在增大，選項B正確；從圖示時刻開始，經(jīng)0.01 s質(zhì)點b位于平衡位置上方，并向上做減速運動，選項C正確；若要產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，該波所遇到障礙物的尺寸應(yīng)與波長差不多或比波長小，選項D錯誤.12.(多選)一簡諧橫波沿x軸正方向傳播，波長為，周期為T.t0時刻的波形如圖7甲所示，a、b是波上的兩個質(zhì)點.圖乙是波上某一質(zhì)點的振動圖象.下列說法中正確的是()圖7A.t0時質(zhì)點a的速度比質(zhì)點b的小B.t0時質(zhì)點a的加速度比質(zhì)點b的小C.圖乙可以表示質(zhì)點a的振動D.圖乙可以表示質(zhì)點b的振動答案AD13.(多選)如圖8所示，圖甲為沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t0時刻的波動圖象，圖乙是x2 m處質(zhì)點P的振動圖象，下列判斷正確的是()圖8A.該波的傳播速率為4 m/sB.該波沿x軸正方向傳播C.經(jīng)過0.5 s，質(zhì)點P沿波的傳播方向移動2 mD.若遇到3 m的障礙物，該波能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象答案AD解析由題圖可知，該波的波長4 m，周期T1 s，則v4 m/s，該波的傳播速率為4 m/s，選項A正確；由題圖乙可知，t0時刻質(zhì)點P經(jīng)平衡位置開始向下振動，結(jié)合題圖甲可知，該波沿x軸負(fù)方向傳播，選項B錯誤；質(zhì)點P只在平衡位置附近振動，不沿波的傳播方向移動，選項C錯誤；由于波長略大于障礙物尺寸，該波能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，選項D正確.14.(多選)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，圖9甲是波剛傳播到x5 m處的M點時的波形圖，圖乙是質(zhì)點N(x3 m)從此時刻開始計時的振動圖象，Q是位于x10 m處的質(zhì)點，下列說法正確的是()圖9A.這列波的波長是5 mB.M點以后的各質(zhì)點開始振動時的方向都沿y軸正方向C.由甲圖對應(yīng)時刻開始計時，經(jīng)過6 s，質(zhì)點Q第一次到達(dá)波谷D.這列波由M點傳播到Q點需要5 s答案CD解析由題圖知4 m，T4 s，v1 m/s，開始計時時，質(zhì)點N已振動了半個周期，由題圖乙知，質(zhì)點N起振方向是沿y軸負(fù)方向的，各質(zhì)點開始振動時的方向都沿y軸負(fù)方向；此時x4 m處的質(zhì)點位于波谷位置，再經(jīng)過t6 s，Q第一次到達(dá)波谷.波由M傳到Q需時間tMQ5 s.故C、D正確.15.(多選)(2017·浙江名校協(xié)作體聯(lián)考)如圖10所示，實線是沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t0時刻的波形圖，虛線是這列波在t0.2 s時刻的波形圖.已知該波的波速是v0.8 m/s，振幅A4 cm.則下列說法正確的是()圖10A.這列波的傳播方向一定為x軸的負(fù)方向B.t0時刻x8 cm處的質(zhì)點向下振動C.經(jīng)過t1 s，x2 cm處的質(zhì)點位于平衡位置D.t0.2 s時刻x4 cm處的質(zhì)點位移為2 cm答案ACD解析在0.2 s內(nèi)波傳播的距離為s1vt10.16 m16 cm，因波長等于12 cm，故16 cm1，可知這列波的傳播方向一定為x軸的負(fù)方向，選項A正確；由“同側(cè)法”可知，t0時刻x8 cm處的質(zhì)點向上振動，選項B錯誤；經(jīng)過t21 s，波向左傳播s2vt20.8 m6，則由平移法可知，x2 cm處的質(zhì)點位于平衡位置，選項C正確；波的周期T0.15 s，x4 cm處的質(zhì)點的振動方程是yAsint4sin t cm4sin t cm，故t0.2 s時刻x4 cm處的質(zhì)點位移為y4sin×0.2 cm2 cm，選項D正確.16.(多選)一列簡諧橫波沿直線傳播，該直線上平衡位置相距9 m的a、b兩質(zhì)點的振動圖象如圖11所示，下列描述該波的圖象可能正確的是()圖11答案AC解析由振動圖象可知，在t0時，質(zhì)點a處在波峰位置，質(zhì)點b處在平衡位置且向下運動.若簡諧橫波沿直線由a向b傳播，有n9，解得波長 m(n0,1,2,3,4，)，其波長可能值為12 m，5.14 m，選項C正確；若簡諧橫波沿直線由b向a傳播，有n9，解得波長 m(n0,1,2,3,4，)，其波長可能值為36 m,7.2 m,4 m，選項A正確.20